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無(wú)硅超軟導(dǎo)熱材料如何重塑光通信散熱格局？

從 “隱形殺手” 到 “可靠護(hù)盾”：無(wú)硅材料終結(jié)硅油污染難題

在高速光通信領(lǐng)域，超 65% 的早期失效光模塊存在光學(xué)界面污染，源于傳統(tǒng)含硅導(dǎo)熱材料高溫下析出的硅油，這會(huì)導(dǎo)致光路衰減。且光模塊功率密度提升后，工作溫度每升 10℃，硅油揮發(fā)速度翻倍，800G 及以上速率光模塊中此問(wèn)題更突出，采用含硅材料的光模塊在高溫下 MTBF 比用無(wú)硅材料的縮短近 40%，而盛恩 AF 系列無(wú)硅導(dǎo)熱墊憑借無(wú)硅油析出特性，成為解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵方案，在多家頭部光模塊廠商的測(cè)試中展現(xiàn)出卓越的可靠性。

軟與硬的博弈：超軟特性重構(gòu)界面熱傳導(dǎo)效率

傳統(tǒng)導(dǎo)熱墊因硬度高，難以填充光模塊中發(fā)熱元件 ±50μm 的高度公差形成的微觀間隙，實(shí)際接觸面積不足設(shè)計(jì)值 60%，影響散熱。而盛恩 AF 系列超軟無(wú)硅導(dǎo)熱墊 Shore 00 硬度可低至 50 以下，與人體皮膚柔軟度相當(dāng)，在 0.5kg/cm2 壓力下能實(shí)現(xiàn) 95% 以上界面貼合，接觸熱阻比傳統(tǒng)材料降低 58%，對(duì)需精確控制裝配應(yīng)力的 COB 封裝很重要，可避免壓力過(guò)大導(dǎo)致芯片開(kāi)裂或金線斷裂。

從性能突破到成本逆襲：無(wú)硅材料改寫(xiě)行業(yè)規(guī)則

某國(guó)際大廠推出的 15W/mK 無(wú)硅導(dǎo)熱墊，得益于材料科學(xué)創(chuàng)新，采用垂直排列的氮化硼納米片和石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)，在厚度方向構(gòu)建高效熱傳導(dǎo)通道，且特殊表面微米級(jí)凸起設(shè)計(jì)能讓材料受壓時(shí)更好排除界面空氣，接觸熱阻控制在 0.03cm2?K/W 以下。在 800G 光模塊應(yīng)用中，可將激光器結(jié)溫降低 12-15℃，延長(zhǎng)器件壽命 3 倍以上，性能穩(wěn)定性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)材料，經(jīng) 1000 次 - 40℃到 125℃溫度循環(huán)后，熱阻增幅不超 10%，而普通硅膠墊高達(dá) 120%。盛恩團(tuán)隊(duì)也在研發(fā)更高導(dǎo)熱系數(shù)產(chǎn)品，以滿足未來(lái) 1.6T 光模塊散熱需求。

雖無(wú)硅導(dǎo)熱墊初始成本較高，但全生命周期成本更優(yōu)。某設(shè)備商測(cè)算顯示，采用高端無(wú)硅導(dǎo)熱墊的 800G 光模塊，5 年運(yùn)營(yíng)周期內(nèi)，因返修率降低 60% 可省約 15 美元 / 模塊維修成本，激光器壽命延長(zhǎng)推遲資本支出約 8 美元 / 模塊，產(chǎn)線良率提升節(jié)約制造成本約 5 美元 / 模塊，綜合實(shí)現(xiàn) 12% 的成本優(yōu)勢(shì)。盛恩 AF 系列產(chǎn)品憑借長(zhǎng)期穩(wěn)定性，幫助客戶提高投資回報(bào)率。

無(wú)硅導(dǎo)熱材料：撬動(dòng)下一代光通信散熱的未來(lái)支點(diǎn)

隨著光模塊向 CPO 架構(gòu)演進(jìn)，下一代無(wú)硅導(dǎo)熱材料有三大發(fā)展趨勢(shì)：厚度極致化，開(kāi)發(fā) 50μm 以下超薄導(dǎo)熱界面材料，適應(yīng)芯片級(jí)封裝；功能集成化，兼具電磁屏蔽、應(yīng)力緩沖等多功能；制造精密化，可光刻成型，與半導(dǎo)體工藝深度兼容。盛恩研發(fā)團(tuán)隊(duì)正與多家硅光芯片廠商合作，探索在芯片表面直接集成導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的方案，為未來(lái) 1.6T 及以上速率光模塊提供關(guān)鍵散熱解決辦法。

在光通信行業(yè)追求更高傳輸速率的過(guò)程中，散熱技術(shù)愈發(fā)重要。超軟無(wú)硅導(dǎo)熱墊的出現(xiàn)不僅解決了具體技術(shù)難題，還預(yù)示材料創(chuàng)新可能成為行業(yè)發(fā)展新引擎。盛恩等領(lǐng)先企業(yè)持續(xù)技術(shù)突破，助力行業(yè)克服散熱瓶頸，這些基礎(chǔ)材料的突破或許正是下一代光通信技術(shù)成敗的關(guān)鍵分水嶺。

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